【摘 要】
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太赫兹波是指频率在0.1 THz-10 THz范围内的电磁波,介于远红外光与微波之间的电磁波谱区域。太赫兹波具有很多独特的电磁性质,如瞬态性、宽带性、低能性等。因此,太赫兹波光谱成像技术在生命科学、医学成像等领域有着极大的应用前景与应用价值。本文基于太赫兹波衰减全反射光谱成像技术,实现对不同生物材料的太赫兹光谱成像测量;基于单层和双层ATR样品模型,对胶质细胞的太赫兹波介电响应特性进行研究;开展太
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太赫兹波是指频率在0.1 THz-10 THz范围内的电磁波,介于远红外光与微波之间的电磁波谱区域。太赫兹波具有很多独特的电磁性质,如瞬态性、宽带性、低能性等。因此,太赫兹波光谱成像技术在生命科学、医学成像等领域有着极大的应用前景与应用价值。本文基于太赫兹波衰减全反射光谱成像技术,实现对不同生物材料的太赫兹光谱成像测量;基于单层和双层ATR样品模型,对胶质细胞的太赫兹波介电响应特性进行研究;开展太赫兹波ATR成像分辨率补偿技术的相关研究工作。本文的主要内容以及创新点如下:1.概述太赫兹波光谱技术以及成像技术在生物医学方面的研究进展和发展趋势。2.基于高灵敏的太赫兹波衰减全反射技术,对人工脑脊液、生物相容性材料、脑胶质瘤组织以及脑胶质瘤患者的DNA、RNA和蛋白质的太赫兹光谱进行研究。3.设计新型的细胞培养硅皿结构,将单层胶质细胞生长于硅皿结构中,再将硅皿结构紧密贴合于道威棱镜上表面,实现对单层细胞的太赫兹光谱的快速多次测量。基于薄膜导纳理论,通过结合单层和双层ATR模型的太赫兹波光谱测量方法,实验中能够在细胞层厚度未知的情况下,实现对单层细胞太赫兹介电响应特性的精确解析。4.基于太赫兹波ATR成像分辨率补偿技术,通过在太赫兹聚焦透镜和道威棱镜之间加入补偿棱镜组,有效克服太赫兹波ATR成像垂直扫描过程中图像边缘处容易出现焦点偏移的问题,实现对水滴样本的高质量成像。
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